(57)【要約】【課題】  搬送波信号を変調した信号を送信する送信機で、デジタル変調の信号や単側波帯の信号を送信することを可能とする。【解決手段】  Ｉ成分及びＱ成分からなる変調信号に基づいて搬送波信号の位相を変化させる位相変化手段１、２と、位相変化手段により位相が変化させられた搬送波信号をそれぞれ入力して増幅する複数の増幅器Ａ１〜Ａ２６、Ｂ１〜Ｂ６と、前記変調信号のレベルを検出するレベル検出手段３、４、５と、レベル検出手段により検出されたレベルに基づいて複数の増幅器のそれぞれをオンオフ制御するオンオフ制御手段６と、複数の増幅器からの出力信号を合成して搬送波信号を変調した信号を得る合成手段７と、を備えた。【選択図】  図１
2007124459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送波信号を変調した信号を送信する送信機において、
Ｉ成分及びＱ成分からなる変調信号に基づいて前記搬送波信号の位相を変化させる位相変化手段と、
前記位相変化手段により位相が変化させられた搬送波信号をそれぞれ入力して増幅する複数の増幅器と、
前記変調信号のレベルを検出するレベル検出手段と、
前記レベル検出手段により検出されたレベルに基づいて前記複数の増幅器のそれぞれをオンオフ制御するオンオフ制御手段と、
前記複数の増幅器からの出力信号を合成して前記搬送波信号を変調した信号を得る合成手段と、
を備えたことを特徴とする送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送波信号を変調した信号を送信する送信機に関し、特に、デジタル変調の信号や単側波帯（ＳＳＢ：Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｉｄｅ  Ｂａｎｄ）の信号を送信することが可能な送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、無線送信機では、搬送波信号を変調信号により変調して、アンテナから無線により送信することが行われている。
図２には、無線送信機の構成例を示してある。なお、図２では、説明の便宜上から、後述する本発明の実施例に係る図１に示されるのと同様な構成部分については同一の符号を付してあるが、本発明を限定する意図は無い。
【０００３】
図２に示される無線送信機では、搬送波信号が等電圧ステップの２６個の電力増幅器（ＰＡ）Ａ１〜Ａ２６及びバイナリステップの６個の電力増幅器（ＰＡ）Ｂ１〜Ｂ６に入力される。また、変調信号がＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器１１によりアナログ信号から１１ビット（ｂｉｔ）のデジタル信号へ変換され、当該デジタル信号の上位の５ビットに基づいてＰＡ選択部６により２６個の電力増幅器Ａ１〜Ａ２６のそれぞれのオンオフが制御され、当該デジタル信号の下位の６ビットにより６個の電力増幅器Ｂ１〜Ｂ６のそれぞれのオンオフが制御される。オンに制御された電力増幅器では搬送波信号が増幅され、全ての電力増幅器Ａ１〜Ａ２６、Ｂ１〜Ｂ６からの出力信号（増幅信号）が加算合成部７により加算合成され、当該加算合成結果の信号が振幅変調信号として出力される。当該振幅変調信号がアンテナ（図示せず）から無線により送信される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１０６３４号公報
【特許文献２】特開平９−３０７５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような無線送信機では、振幅変調信号として両側波帯の信号が得られるが、デジタル変調の信号や、単側波帯の信号などを得ることが困難であるといった不具合があった。
本発明は、このような従来の課題を解決するために為されたもので、搬送波信号を変調した信号を送信するに際して、例えば、デジタル変調の信号や単側波帯の信号を送信することができる送信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る送信機では、次のような構成により、搬送波信号を変調した信号を送信する。
すなわち、位相変化手段が、Ｉ成分及びＱ成分からなる変調信号に基づいて、前記搬送波信号の位相を変化させる。
レベル検出手段が、前記変調信号のレベルを検出する。オンオフ制御手段が、前記レベル検出手段により検出されたレベルに基づいて、複数の増幅器のそれぞれをオンオフ制御する。前記複数の増幅器が、それぞれ、前記オンオフ制御手段によりオンオフ制御されて、前記位相変化手段により位相が変化させられた搬送波信号を入力して増幅する。
合成手段が、前記複数の増幅器からの出力信号を合成して、前記搬送波信号を変調した信号を得る。
従って、Ｉ成分及びＱ成分からなる変調信号に基づいて、搬送波信号の位相を変化させることが可能であるとともに、振幅変調を行うことができるため、例えば、デジタル変調の信号や、単側波帯の信号を得ることができ、これらの信号を送信することができる。
【０００７】
ここで、搬送波信号としては、種々な信号が用いられてもよく、例えば、無線送信機において、無線周波数帯の信号を用いることができる。
また、搬送波信号を変調した信号としては、例えば、位相変調及び振幅変調を行った信号を得ることができる。
また、Ｉ成分及びＱ成分からなる変調信号としては、種々な信号が用いられてもよく、例えば、ベースバンド帯の信号を用いることができる。
また、複数の増幅器の数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、それぞれの増幅器としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、同一の或いは異なる利得（増幅率）を有する電力増幅器を用いることができる。
【０００８】
また、変調信号のレベルとしては、種々なレベルが用いられてもよく、例えば、電圧又は電流に関する振幅のレベルや、電力のレベルを用いることができる。
また、変調信号のレベルに基づいてそれぞれの増幅器をオンオフ制御する態様としては、例えば、増幅信号の総和（合成結果）のレベルが変調信号のレベルに比例する又はほぼ比例するように制御する態様を用いることができる。
また、例えば、オンに制御された増幅器からは搬送波信号が増幅された信号が出力される一方、オフに制御された増幅器からは無信号が出力されつまり信号が出力されない。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明に係る送信機によると、Ｉ成分及びＱ成分からなる変調信号に基づいて搬送波信号の位相を変化させ、当該変調信号のレベルに基づいて複数の増幅器のそれぞれをオンオフ制御し、これら複数の増幅器のうちでオンに制御された増幅器により位相が変化させられた搬送波信号を増幅し、これらの増幅信号を合成して、搬送波信号を変調した信号を得るようにしたため、例えば、デジタル変調の信号や、単側波帯の信号を得て、送信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施例に係る無線送信機の構成例を示してある。
本例の無線送信機は、例えば、携帯電話システムなどの移動通信システムの無線通信装置に設けられており、具体的には、基地局装置或いは移動局装置に設けられている。
本例の無線送信機は、直交変調器１と、振幅一定器２と、２個のＡ／Ｄ変換器３、４と、振幅演算部５と、ＰＡ選択部６と、等電圧ステップの２６個の電力増幅器（ＰＡ）Ａ１〜Ａ２６と、バイナリステップの６個の電力増幅器（ＰＡ）Ｂ１〜Ｂ６と、加算合成部７を備えている。
ここで、それぞれの電力増幅器Ａ１〜Ａ２６、Ｂ１〜Ｂ６については、それぞれ独立に、増幅動作を行う（オン）状態或いは増幅動作を行わない（オフ）状態に制御することが可能である。
【００１１】
本例の無線送信機により行われる動作の一例を示す。
搬送波信号を直交変調器１に入力する。また、同相成分の信号（Ｉ信号）及び直交成分の信号（Ｑ信号）からなる変調波の信号（変調信号）が入力される構成となっており、当該Ｉ信号及び当該Ｑ信号を直交変調器１に入力するとともに、当該Ｉ信号をＡ／Ｄ変換器３に入力し、当該Ｑ信号をＡ／Ｄ変換器４に入力する。
直交変調器１は、搬送波信号を入力するとともに変調信号のＩ信号及びＱ信号を入力し、当該搬送波信号に対して当該Ｉ信号及び当該Ｑ信号で直交変調を行い、これにより得られた直交変調信号を振幅一定器２へ出力する。振幅一定器２は、直交変調器１から入力された直交変調信号の振幅を予め設定された一定値にして、２６個の電力増幅器Ａ１〜Ａ２６及び６個の電力増幅器Ｂ１〜Ｂ６のそれぞれへ出力する。
ここで、直交変調器１及び振幅一定器２により、Ｉ信号及びＱ信号に応じて搬送波信号の位相の成分のみを変化させた信号が得られる。
【００１２】
Ａ／Ｄ変換器３は、入力されたＩ信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換して、振幅演算部５へ出力する。
Ａ／Ｄ変換器４は、入力されたＱ信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換して、振幅演算部５へ出力する。
振幅演算部５は、入力されたＩ信号及びＱ信号に基づいて、当該Ｉ信号及び当該Ｑ信号からなる変調信号の振幅の値を演算する処理を行い、これにより得られた１１ビットの振幅値を出力する。なお、当該振幅値は、（Ｉ２＋Ｑ２）の平方根で表される。
振幅演算部５から出力された１１ビットのデジタル値については、当該デジタル値の上位の５ビットの値がＰＡ選択部６に入力され、当該デジタル値の下位の６ビットにおけるそれぞれのビットの値がバイナリステップのそれぞれの電力増幅器Ｂ１〜Ｂ６に入力される。
【００１３】
ＰＡ選択部６は、入力された５ビットの値に応じた態様で、等電圧ステップのそれぞれの電力増幅器Ａ１〜Ａ２６に対して、オン状態に制御するための信号或いはオフ状態に制御するための信号を出力する。本例では、５ビットの値と電力増幅器Ａ１〜Ａ２６に対する制御の態様とがＰＡ選択部６のメモリなどに設定されており、これに従って制御が行われる。
具体的には、等電圧ステップの２６個の電力増幅器Ａ１〜Ａ２６について、オン状態にするように選択する電力増幅器の数を０〜２６個のいずれかに制御することができ、つまり、２７通りに制御することができる。
【００１４】
等電圧ステップの２６個の電力増幅器Ａ１〜Ａ２６は、それぞれ、例えば同一の構成を有しており、オン状態において、振幅一定器２から入力された信号を等しい利得（増幅率）で増幅して加算合成部７へ出力する。これにより、これらの電力増幅器Ａ１〜Ａ２６は、それぞれ、オン状態において、等しい振幅電圧Ａ［Ｖ］の信号を出力する。また、これらの電力増幅器Ａ１〜Ａ２６は、それぞれ、オフ状態においては、信号を出力せずつまり出力信号の振幅電圧が０［Ｖ］となる。
本例では、ＰＡ選択部６により２６個の電力増幅器Ａ１〜Ａ２６のそれぞれのオンオフを制御することにより、総じて、０、１Ａ、２Ａ、３Ａ、・・・、２６Ａ［Ｖ］のいずれかの振幅電圧を得ることができる。
【００１５】
バイナリステップの６個の電力増幅器Ｂ１〜Ｂ６は、それぞれ、振幅演算部５から入力される１ビットの値に応じて、オン状態或いはオフ状態に制御され、そして、オン状態において、振幅一定器２から入力された信号を（１／２）倍ずつずれた利得（増幅率）で増幅して加算合成部７へ出力する。これにより、これら６個の電力増幅器Ｂ１〜Ｂ６では、それぞれ、等電圧ステップの振幅電圧Ａ［Ｖ］に対して（１／２）倍ずつしていった振幅電圧の信号をオン状態において出力する。具体的には、６個の電力増幅器Ｂ１〜Ｂ６では、オン状態において、順に、（Ａ／２）、（Ａ／４）、（Ａ／８）、（Ａ／１６）、（Ａ／３２）、（Ａ／６４）［Ｖ］の振幅電圧の信号を出力する。また、これらの電力増幅器Ｂ１〜Ｂ６は、それぞれ、オフ状態においては、信号を出力せずつまり出力信号の振幅電圧が０［Ｖ］となる。
これら６個の電力増幅器Ｂ１〜Ｂ６のオンオフ制御の態様の数は、６４（＝２６）通りとなる。
【００１６】
加算合成部７は、等電圧ステップの２６個の電力増幅器Ａ１〜Ａ２６及びバイナリステップの６個の電力増幅器Ｂ１〜Ｂ６について、それぞれの電力増幅器Ａ１〜Ａ２６、Ｂ１〜Ｂ６からの出力信号（本例では、電圧信号）を全て加算することで合成し、当該加算合成の結果の信号を搬送波変調信号として出力する。当該搬送波変調信号は、そのまま或いは更に処理されて、アンテナ（図示せず）から無線により送信される。
ここで、等電圧ステップの２６個の電力増幅器Ａ１〜Ａ２６及びバイナリステップの６個の電力増幅器Ｂ１〜Ｂ６については、オンオフ制御の組み合わせの総数は、１７２８（＝２７×６４）通りとなる。つまり、加算合成器７からの出力信号として、１７２８通りの振幅を有する信号を得ることができる。
本例では、加算合成部７から出力される搬送波変調信号の振幅がＩ信号及びＱ信号からなる変調信号の振幅に比例するように、各電力増幅器Ａ１〜Ａ２６、Ｂ１〜Ｂ６のオンオフ制御が割り振られることで、搬送波信号を振幅変調した信号が得られる。
【００１７】
このような一連の処理により、直交変調器１及び振幅一定器２により搬送波信号の位相成分を可変することができるとともに、振幅演算部５やＰＡ選択部６や電力増幅器Ａ１〜Ａ２６、Ｂ１〜Ｂ６により搬送波信号の振幅成分を可変することができ、総じて、搬送波信号に対してＩ、Ｑの直交信号で変調を行った場合と同様な送信信号を得ることができる。
このようにＩ、Ｑの直交信号で変調を行うことが可能であると、デジタル変調の信号や単側波帯の信号を容易に出力することができる。なお、単側波帯の信号については、音声帯信号をヒルベルト変換等により上側波帯若しくは下側波帯のＩ、Ｑの直交信号に変換することにより、容易に出力が可能となる。
【００１８】
以上のように、本例の無線送信機では、搬送波信号を増幅する複数の増幅器（本例では、電力増幅器）Ａ１〜Ａ２６、Ｂ１〜Ｂ６と、これら複数の増幅器Ａ１〜Ａ２６、Ｂ１〜Ｂ６の送信電圧を加算合成する機能（本例では、加算合成部７）と、変調信号に応じてこれら複数の増幅器Ａ１〜Ａ２６、Ｂ１〜Ｂ６の動作する個数を変化させて必要な合成電圧を得る機能（本例では、振幅演算部５やＰＡ選択部６）と、搬送波信号の位相を可変する機能（本例では、直交変調器１や振幅一定器２）を備えた。なお、本例では、送信電圧を加算合成して合成電圧を得る構成としたが、他の構成例として、送信電流を加算合成して合成電流を得る構成とすることも可能である。
【００１９】
本例の無線送信機では、変調信号のＩ信号及びＱ信号に基づいて位相成分及び振幅成分のそれぞれについて個別に変調を行うことが可能であり、これにより、振幅変調に加えて位相変調を行うことができ、搬送波帯（キャリア）や上側波帯や下側波帯に対して任意の変調を行うことができる。
従って、本例の無線送信機では、デジタル変調の信号や単側波帯の信号などを直接変調方式で得ることができる。
【００２０】
なお、本例の無線送信機では、直交変調器１や振幅一定器２により変調信号に基づいて搬送波信号の位相を変化させる機能により位相変化手段が構成されており、２個のＡ／Ｄ変換器３、４や振幅演算部５により変調信号の振幅レベルを検出する機能によりレベル検出手段が構成されており、振幅演算部５から出力される振幅レベルを表すデジタル値に基づいて直接的に電力増幅器Ｂ１〜Ｂ６のオンオフを制御する機能やＰＡ選択部６を経由して電力増幅器Ａ１〜Ａ２６のオンオフを制御する機能によりオンオフ制御手段が構成されており、加算合成部７により電力増幅器Ａ１〜Ａ２６、Ｂ１〜Ｂ６による増幅信号を合成する機能により合成手段が構成されている。
【００２１】
ここで、本発明に係る送信機などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係る送信機などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例に係る無線送信機の構成例を示す図である。
【図２】無線送信機の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１・・直交変調器、  ２・・振幅一定器、  ３、４、１１・・Ａ／Ｄ変換器、  ５・・振幅演算部、  ６・・ＰＡ選択部、  ７・・加算合成部、  Ａ１〜Ａ２６、Ｂ１〜Ｂ６・・電力増幅器、
【図１】
2007124459.tif 000003
【図２】
2007124459.tif 000004